Spôsob drvenia tvrdých látok za mokra

Číslo patentu: E 17180

Dátum: 14.04.2010

Autori: Morozov Andrey, Klein Volker

Je ešte 7 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Spôsob drvenia tvrdých látok za mokra0001 Predložený vynález sa týka spôsobu drvenia za mokra a homogenizácíe tvrdých látok,najmä uhlia, pri ktorom sa 10 až 90 hmotn., najmä 40 až 85 hmotn. tvrdých látok, a 90 až 10 hmotn., najmä 60 až 15 hmotn. vody, zavedie do drviaceho a homogenizačného zariadenia tak, že hmbozrnné tvrdé látky sú v aspoň jednom kroku drvenia a homogenizácíe rozbité pomocou periodických pulzných rázov, a kde je vypúšťaná homogénna tekutinapozostávajúca z jemne rozdrvených tvrdých látok a kvapaliny.0002 Spôsoby, ako aj zariadenia na drvenie alebo mletie za mokra tvrdých látok sú v literatúre dobre známe a sú používané pre mnoho rôznych aplikácií, ako je drvenie rudy, cementu, uhlia,kameňov alebo komplexných zmesí na Vŕtanie ropy alebo plynových vrtov (vrtné zmesi), ale tiež na mletie lckárskych surovín alebo iných organických materiálov. Pri týchto drveniach alebo mletiach za mokra sú látky, určené na drvenie a voda, alebo prípadne iné chemicky ínertné kvapaliny, zavedené do mlyna, ako je napríklad nárazový mlyn, guľový mlyn alebo taktiež kombinácia oboch, rozdrvia sa a získaný kal je triedený podľa veľkosti častíc. Triedenie je nutné na odñltrovanie častíc s väčšou veľkosťou, než je požadované. Na získanie homogénneho kalu alebo suspenzic s úzkou distribúciou veľkosti obsialmutých pevných častíc je nutné rozdeliť kal do aspoň dvoch tokov. Po oddeleni je jeden tok konečným produktom a aspoň jeden ďalší tok sa recirkuluje do mlyna za účelom aspoň jedného ďalšieho mlecieho kroku, čo spôsob činí časovo náročným. Tieto známe spôsoby drvenia sú energeticky veľmináročné, a preto je ich ekonomická efektivita nízka.0003 Z GB 2 096 638 A je možné získať spôsob a zariadenie na výrobu palív alebo zmesí paliva, ktoré obsahujú pevné zložky, ako je uhlie, a kvapalné zložky, ako je olej a ktorých zmes má zlepšenú stabilitu pri dlhšom skladovaní a zvýšenú využiteľnú výhrevnosť. Na získanie takejto zmesi sú zložky vystavené vysokým zrýchleniam vnajmenej troch rôznych zónachdezintegrátora, kde vysoké tiažové zrýchlenía menia štruktúru oboch zložiek a aktivujú ich.0004 GB 2 42 l 203 opisuje spôsob uvoľňovania minerálov z hominových matríc s použitím vysokonapäťových elektrických pulzov so špeciñckými parametrami na dosiahnutienespojitosti na rozhraní a na zmenšenie veľkosti častíc popraskaním týchto vložených častíc v0005 JP 2006 167 623 A opisuje ultra-jemne rozmelňovacie zariadenie skvapalneného materiálu otáčaním kruhových diskov s vyčnievajúcimi časťami, kde sa produkt rozmelňujemedzi vyčnievajúcimi časťami diskov bez prídavku kvapalín.0006 V Belovo, v Rusku, bolo mletie za mokra používané na výrobu vodných uhoľných kalov, pričom v tomto procese sa uhlie, voda a špeciálne aditíva na zvýšenie stability získaného kalu, rozomieľali na výrobu paliva v guľovom mlyne. Nevýhodou tohto známeho procesu je, že získaný produkt vodného uhoľného kalu má veľmi nestabilné vlastnosti a proces vyžaduje zakaždým zmenu prevádzkových parametrov v závislosti od typu použitého uhlia. Navyše mlecie zariadenie sa veľmi rýchlo opotrebováva, čo činí proces nákladným. Ďalej typická spotreba energie v Belovo a všetkých ďalších výrobných zariadeniach, ktoré na výrobu používajú guľové mlyny, je cca 55 kWh na tonu vodného uhoľného kalu a navyše všetky tieto výrobné zariadenia vyžadujú recirkulačnú slučku pre kal nasledujúcu po guľovom mlyne.Roztriedenie zŕn v guľových mlynoch však nie je možné ovládať.0007 Ďalším známym spôsobom výroby kalu z tvrdých látok a vody je mletie tvrdej látky,stabilizačného činidla a vody v kavitačnej výrobnej jednotke alebo kavitátore na získanie hrubého rozdrvenia alebo rozomletia tvrdej látky, a potom zavedenie získanej drviny do ďalšieho kavitátora na získanie jemne drvenej alebo rozomletej suspenzíe. Nevýhodou tejtometódy je vysoká spotreba energie a rýchle stamutie alebo opotrebenie hlavných častí0008 Preto je predmetom predkladaného vynálezu poskytnúť spôsob mletia tvrdých látok za mokra pomocou spôsobu, ktorým je možné znížiť celkovú spotrebu energie spôsobu mletia za mokra, a súčasne získať produkt s riadenou a/alebo úzkou distribúciou veľkosti pevných častíc0009 Riešením tejto úlohy podľa tohto vynálezu je spôsob vyznačujúci sa tým, že tvrdé látky sa rozdrvia v aspoň dvoch rôznych drviacich a homogenizačných krokoch, pričom v aspoň jednom kroku je kal drvený pravidelnými vysokonapäťovými elektrickými rázmi a aspoň v jednom kroku mechanickým rázom vody anarážaním na vyčnievajúce časti drviaceho a homogenizačného zariadenia, pričom sú hrubozmné tvrdé látky drvené na veľkosť častíc približne l m až 700 m, najmä približne 20 m až 100 m. Týmto spôsobom je možne získať homogénny kal s úzkou distribúciou veľkosti častíc, a zároveň môže byť ďalej zníženázávislosť spôsobu od zmien kvality vstupnej hrubozmnej tvrdej látky.0010 Pri aplikácii periodických pulzných rázov na kal alebo suspenziu, obsahujúcu 10 až 90 hmotn., najmä 40 až 85 hmotn. hrubozmnej tvrdej látky, a 90 až 10 hmotn., najmä 60 až 15 hmotn. vody, je možné v krátkom čase dosiahnuť homogérme tekutiny pozostávajúce z jemne rozdrvených tvrdých látok a vody, napríklad za približne 1 až 10 sekúnd. Okrem toho vďaka krátkemu času mletia tvrdých látok môže byť vo veľkej miere znížená spotreba energie, vzhľadom na známe spôsoby.0011 Periodické pulzné rázy sú obvykle deštruktívny jav, ktorý ničí materiály a zariadenia,ale v prípade kalov obsahujúcich tvrdé látky určené na rozdrvenie a kvapalinu, jav pulzných rázov, ktorý obvykle vykazuje prudké zmeny napríklad tlaku alebo vysokého napätia vo vode alebo kale, napomáha spôsobu rozmelňovania alebo mletia podľa tohto vynálezu vďaka skutočnosti, že tlak alebo vysoké napätie požadované pre mletie tvrdých látok je obvykle omnoho nižší, než tlak alebo vysoké napätie, ktoré ničí zariadenie. Uplatnenie periodických pulzných rázov pomáha ďalej zintenzívniť spôsob miešania vody a tvrdých látok, čo zlepšuje0012 Podľa jedného uskutočnenia tohto spôsobu sa voda a hrubozmné tvrdé látky v kroku mechanického drvenia privádzajú kontinuálne. Privádzaním kvapaliny, najmä vody, a hrubozrrmých tvrdých látok rôznymi plniacimi vstupmi je možne kontinuálne privádzať látky v presne správnom pomere zložiek, a je tak možné okamžite upraviť pomer zavádzaných zložiekpodľa zmeny kvality suroviny určenej na drvenie, a teda získať homogénnu suspenziu alebo kalobsahujúci rozdrvené tvrdé látky.0013 Na dosialmutie lepších výsledkov sa spôsob ďalej vyznačuje tým, že vkroku mechanického drvenía sa voda zmieša s aspoň jedným adítívom, ako sú stabilizátory,zahusťovadlá, riedídlá, činidlá zmierňujúce vodivosť a/alebo zlepšujúce viskozítný index, a že táto zmes sa zavedie do drviaceho a homogenizačného zariadenia. Zmiešanie vody s aspoňjedným uvedeným adítívom umožňuje nastaviť napríklad vodivosť alebo stabilitu kalu atď.0014 Na získanie lepších výsledkov, a to najmä lepšej interakcie vody shrubozmnými časticami určenými na rozdrvenie, sa voda aktivuje kavitáciou a privádza do drviaceho a homogenizačného zariadenia. Pri použití aktivovanej vody je možné výrazne zjednodušiť prípravu kalov a skrátiť čas prípravy kalov. Okrem toho pri použití vody, ktorá bola aktivovaná kavitáciou, nie je nutné pridávať stabilizátory alebo iné aditíva do kvapaliny, čo ďalej znižujeobťažnosť a náklady na uskutočňovanie spôsobu podľa predloženého vynálezu.0015 Aktivácia vody podľa predloženého vynálezu bude uskutočnená v kavitačnom generátore (kavitátore), ktorý vytvára dutiny vo vnútri kvapaliny. Kavitátory môžu byť buď štandardný hydrodynamický kavitátor alebo rotačné impulzné zariadenie. Rotačné impulzné zariadenie sa skladá z rotora a statora, ktore majú v sebe oba niekoľko vysústružení, ako sú rezy alebo otvory. Rotor a stator sa oba otáčajú rýchlosťou približne 2 000 až 5 000 otáčok za minútu. Keď sú vysústruženia na rotore a statore v rovnakej polohe, privádzaná kvapalina preteká, pri zmene polohy rotora sa tento tok kvapaliny zastaví a kvapalina zároveň pokračuje vo svojom pohybe pomocou svojej hybnosti alebo zotrvačnosti za rotorom. Tento pohyb vytvára niekoľko vákuových bublín, pričom tieto bubliny za veľmi krátky čas prasknú (rádovoza niekoľko milisekúnd), čím sú vytvorené malé energetické rázy.0016 Touto aktiváciou sa zmení molekuláma štruktúra kvapaliny, čo činí kvapalinu vhodnejšou na interakciu s hrubozmnýmí časticami a môžu tak byť vyrobené stabilné zmesikvapalín a tvrdých častíc. Najlepšie výsledky sa dosiahnu pri použití vody ako kvapaliny.0017 Podľa spôsobu v predloženom vynáleze sa hrubozrnné tvrdé látky drvia mechanickým nárazom kvapaliny a tým, že narážajú na vyčnievajúce časti drviaceho a homogenizačného zariadenia. Drvenie hrubozrnných tvrdých látok mechanickým nárazom kvapaliny a narážaním na vyčnievajúce časti drviaceho a homogenizačného zariadenia vytvára periodické vodné rázy alebo vodné tlaky v zmesi určenej na spracovanie. Vzhľadom na to, že vodné tlaky vytvárajú prudké zmeny tlaku, sa tvrdé hrubozmné látky rozdrvia veľmi rýchlo na malé častice a jemožné v krátkom čase získať homogénny kal.0018 V kroku mechanického drvenía sa mechanické rázy dosiahnu otáčajúcimi sa diskami,ktoré sú na strane smerujúcej k ďalšiemu disku vybavené vyčnievajúcimi časťami, a tým, že vyčnievajúce časti sú opatrené výstužnými alebo plátovanými prvkami, najmä výstužami alebo plátovanými krúžkami alebo klobúčikmi a tým, že aspoň jeden disk je poháňaný rýchlosťou otáčania 2 000 až 6 000 otáčok za minútu. Pomocou tohto spôsobu je možné rozdrviť tvrdélátky medzi diskami a najmä medzi vyčnievajúcimi časťami diskov, a pokiaľ sú disky poháňanépríslušnou rýchlosťou otáčania, bude dosiahnutý mechanický ráz alebo tlakový ráz, ako jenapriklad vodný tlak, a vďaka prudkým zmenám tlaku v kalc, ktoré vznikajú v dôsledku periodických rázov zmesi pozostávajúcej z vody a uhlia na vyčnievajúce časti diskov, sa tvrdé

MPK / Značky

MPK: B02C 13/22, B02C 19/18

Značky: tvrdých, mokra, spôsob, drvenia, látok

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/15-e17180-sposob-drvenia-tvrdych-latok-za-mokra.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob drvenia tvrdých látok za mokra</a>

Podobne patenty